[发明专利]一种新型大变形锚索构件

说明书

本发明提出一种新型大变形锚索构件，包括外套筒，外套筒上设有紧固件，紧固件压紧外套筒内的内套筒，内套筒的内壁具有斜度，内套筒内设有贴合内壁的滑移体，滑移体与钢绞线连接。本发明是一种具有大变形、可调节拉力、吸能的预应力锚索。它不但能对岩土体进行加固，而且还可配套相应的力学传感器和位移传感器对岩土体内的变形力和变形过程进行监测，然后将两方面的科学数据对应起来，对研究岩土体的变形机理和规律有非常重要的意义。另外这种锚索可以根据不同的工程情况以及时间效应，人为的调整锚索的抗拉力，使其在小于锚索自身最大破断力的情况下，同时保持较高的拉力状态，这对保证工程安全以及最优化的利用锚索有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及岩土体支护，特别是指一种新型大变形锚索构件。

背景技术

自人类为了生存对大自然进行改造起，就开始与岩石和土体“打交道”（此后将岩石和土体称为岩土体），在这个过程中由岩土体产生变形后带来的灾难时常发生，尤其是现代社会，人类的生产活动日益增加，使得与岩土体相关的灾害更加频繁和剧烈。例如，大型的滑坡、泥石流、硐室坍塌、巷道的极限变形（岩爆、顶板垮塌、底鼓）、地震等。

在这些斗争中，人类付出了沉重的代价，但同时也总结出了一系列应对岩土体灾害的方法，尤其是根据灾害发生的机理和规律，采用不同的应对手段对其进行防护，以保证人员和财产的安全。通过对一系列岩土体方面的稳定性研究文献发现，此类研究共分为三方面，第一是单纯对岩土体在受到各方面影响因素的扰动情况下，对其稳定性进行研究，主要侧重于对岩土体自身的稳定状态、变形过程以及最终的破坏形式进行估算和描述；第二是对岩土体的稳定性进行分析，评估出各危险性区域，用几种支护手段分别对危险性区域进行加固防护，然后再对加固后的岩土体进行评估；第三是针对岩土体非线性大变形问题方面的研究，为了解决这种问题，国内外科研工作者分别对强度锚杆（索）、结构锚杆（索）以及新材料锚杆（索）等进行研究。通过总结发现，强度锚杆（索）虽然可以达到所需的抗拉强度，但延伸率较低，不能满足大变形要求；新材料锚杆（索）是一种研究趋势，但是研发周期长、研发成本高、应用不成熟等一直制约着它的发展；结构锚杆（索）是将塑性材料和强度材料进行耦合后，使其在延伸率和强度上均满足工程要求，也是当前研究的重心。

由于岩土体为非均质、非连续介质，其强度和变形受外在条件影响较大，在荷载作用下极易发生非线性大变形问题。大变形问题产生的表现形式为，岩土体将多余的能量释放出来，继而使其内在达到新的力学平衡，但这个过程会对人类活动造成巨大的灾害。为了最大程度的减小灾害影响，有效控制和监测灾害的发生，亟需使用具有较高强度以及大变形力学特性的锚索对岩土体进行加固防护。为此众多科研工作者研发了各种形状、结构、材料的锚杆（索），对解决岩土体灾害问题做出了极大的贡献。

在很多现场工程勘测中发现，尤其是边坡工程，不论岩质边坡还是土质边坡，它们在发生滑坡时都具有大范围、瞬间性、高能量，而一般支护锚索的延伸率为5%-8%，持续性的抗拉力不足，因此导致吸能效果极差。因此使得此种支护锚索无法应对超出其自身变形量以外的变形，同时也不能有效的吸收边坡失稳时瞬间释放的能量，继而使其发生破断失效，这对工程中的安全非常不利，需要引起足够的注意。

发明内容

本发明提出一种新型大变形锚索构件，解决了现有技术锚索持续抗拉力不足的问题。本申请是在锚索结构上进行创新，使其在损失一定强度的基础上，较一般的锚索有较大的延伸率，使其可以在很大程度上忍受岩土体所产生的大变形，与此同时再配以力学传感器和位移传感器对岩土体进行长时间的监测，不但达到控制岩土体变形的目的，而且对揭示其自身的变形规律也十分重要。

本发明的技术方案是这样实现的：一种新型大变形锚索构件，包括外套筒，所述的外套筒上设有紧固件，紧固件压紧外套筒内的内套筒，内套筒的内壁具有斜度，内套筒内设有贴合内壁的滑移体，滑移体与钢绞线连接。

所述的外套筒的内壁具有3-5°的斜度，紧固件位于外套筒的厚端。

所述的紧固件为螺钉。